Пусть $$x$$ - концентрация кислоты в первом растворе (в долях), а $$y$$ - концентрация кислоты во втором растворе (в долях).
Когда слили вместе 4 кг и 16 кг растворов, получили 20 кг раствора, содержащего 57% кислоты. Составим уравнение:
\[4x + 16y = 0.57 cdot 20\]
\[4x + 16y = 11.4\]
Когда слили равные массы растворов, то есть по $$m$$ кг каждого, получили раствор, содержащий 60% кислоты. Составим уравнение:
\[mx + my = 0.60 cdot 2m\]
\[x + y = 1.2\]
\[x + y = 0.6\]
Теперь у нас есть система уравнений:
\begin{cases} 4x + 16y = 11.4 \\ x + y = 0.6 \end{cases}
Выразим $$x$$ из второго уравнения: $$x = 0.6 - y$$. Подставим в первое уравнение:
\[4(0.6 - y) + 16y = 11.4\]
\[2.4 - 4y + 16y = 11.4\]
\[12y = 9\]
\[y = \frac{9}{12} = \frac{3}{4} = 0.75\]
Теперь найдем $$x$$:
\[x = 0.6 - y = 0.6 - 0.75 = -0.15\]
Произошла ошибка. Условие \(x + y = 0.6\) неверно.
Если слили равные массы растворов, то есть по m кг каждого, получили раствор, содержащий 60% кислоты.
Тогда:
\(mx + my = 0.60 \cdot 2m\)
\(mx + my = 1.2m\)
\(x + y = 1.2\)
Система уравнений:
\begin{cases} 4x + 16y = 11.4 \\ x + y = 1.2 \end{cases}
Выразим $$x$$ из второго уравнения: $$x = 1.2 - y$$. Подставим в первое уравнение:
\[4(1.2 - y) + 16y = 11.4\]
\[4.8 - 4y + 16y = 11.4\]
\[12y = 6.6\]
\[y = \frac{6.6}{12} = 0.55\]
Теперь найдем $$x$$:
\[x = 1.2 - y = 1.2 - 0.55 = 0.65\]
Концентрация кислоты в первом растворе равна 0.65. Тогда масса кислоты в первом растворе равна:
\[4 \cdot 0.65 = 2.6\]
Ответ: 2.6 кг